“下一代机器人技术”是 2015年十大新兴技术 中被重点介绍的技术之一，评选方是 世界经济论坛新兴技术元委员会。
几十年来，我们一直设想未来机器人将接管日常任务，但直到现在，机器人的应用在很大程度上仍局限于大规模制造业和服务领域。不过，下一代机器人技术终于有望实现这些由来已久的愿景，以一种可能堪比互联网的规模改变日常生活。
我们采访了意大利比萨圣安娜高等研究大学生物机器人研究所所长、生物医学工程教授Paolo Dario，探讨推动当前机器人革命的因素及其可能的发展方向。以下为经编辑的访谈实录。
问：如今机器人能做什么？
你近来可能在媒体上见过的机器人包括美国Rethink Robotics制造的Baxter，以及德国KUKA Labs制造的KUKA LBR iiwa。后者是首个获认证、可在无需安全围栏的情况下与人类近距离协同工作的机器人。与几年前相比，这是重大进步，也为工业环境内外的应用打开了道路。这些案例所体现的进步之一，是让机器人更易于编程，并能够通过实践学习。这样一来，机器人便可用于更具工艺性的、小规模生产，而不再只有通过僵化且费力的预编程、用于大批量生产才切实可行。机器人也已经能够提供一些服务。你可以在太空、水下和家中看到它们，比如吸尘或清洁游泳池。
问：哪些因素正在推动机器人技术进步？
我们可以归纳出五个方面：1. 机器人内部正在发生一场悄然无声的革命，涉及它们感知、理解并响应周围事物的能力。这不仅取决于处理能力，也取决于传感器。过去，传感器难以开发：体积大、不可靠且耗电。如今，传感器成本已非常低廉——通常只需几美分——同时性能高、可靠且高效。如今传感器无处不在，从智能手机到洗碗机皆是如此。在机器人领域，这体现为它们能够感知并管理几乎任何与外部世界的互动，以及保持平衡的能力不断增强。作为人类，我们往往把平衡视为理所当然，因为它不像味觉、触觉、视觉、嗅觉或听觉那样，是我们有意识关注的感官；但它对于在现实世界中正常运作仍至关重要。2. 机器人的身体结构正在发生变革。KUKA iiwa等机器人代表了机电一体化设计的先进水平，但这类机器价格昂贵——关节越多，驱动各个独立部件所需的电机就越多。因此，如今一种日益兴起的趋势是研究机器人如何仿效生物：自然界中没有轴承，而是有局部可变形的结构，例如昆虫的腿部或翅膀结构。从生物的形态和组织原理中汲取灵感，正为下一代机器人带来种类繁多的新设计和新材料，包括可变换为不同形状、以执行不同任务的柔软灵活外壳。3. 机器人正与网络日益深度融合，这使研究重点从自主性转向连接能力。想想几年前，如果要前往某个地点，你得会看地图并将地图信息与周围环境对应起来；而现在，你只需告诉智能手机想去哪里，然后按它的指示行动。机器人领域也在发生类似的变化。机器人不再那么需要理解周围环境，而是有更大空间从云端获取所需信息和指令。一旦机器人能够始终保持联网，就可以针对几乎任何可以想象的应用来设计。4. 机器学习和人工智能取得了显著进展，尤其是深度学习等强大新方法的引入，使机器人能够与人类和环境进行更高层次的互动。5. 研究经费如今十分充足。例如，欧盟最近启动了SPARC，这是全球最大规模的民用机器人研究与创新投资项目，总经费近30亿欧元。日本作为工业机器人和机器人研究领域的传统领军者，韩国以及近期的中国，都在该领域持续推进或即将开展大规模投资计划。Google正为机器人领域投入大量资源；此外，还有DARPA机器人挑战赛、RoboCup、RoCKIn、Robots for Good和穆罕默德·本·扎耶德国际机器人挑战赛等重要赛事，它们将有力推动该领域的发展。
问：未来几年，我们可以期待机器人应用于哪些领域？
机器人将日益深刻地影响日常生活，从家庭和家人生活到医疗保健应用，例如手术和康复；还包括太空、军事、农业以及许多其他领域。下一代机器人技术中，我尤其期待的一点，是它有望激发并吸纳各类学科的贡献。当然，从纳米技术到3D打印，许多科学和技术领域都出现了相关进展。但人文学科和社会科学的研究者也有许多引人入胜的见解——下一代机器人技术提出了诸多问题，也能从哲学、心理学、人类学、伦理学、经济学乃至历史学等领域汲取智慧。这对人类而言是一个巨大的机遇；挑战在于如何明智地利用它。
问：下一代机器人技术会带来哪些风险？
科幻作品长期以来对自主机器人持有矛盾看法：一方面描绘了机器人使全人类摆脱琐碎家务、迈入天堂般生活的景象；另一方面，也有关于隐私和自主权遭受侵犯的可怕猜想，例如由中央计算机控制的联网机器人军团入侵。电影 《我，机器人》 中描绘的那些恐惧将开始变得更加突出。不过，如今我们更容易预见并做好准备的风险，是与不平等加剧相关的经济风险。正如近期互联技术对日常生活的改造使一些人落在数字鸿沟的另一侧，我们可以预期，随着下一代机器人技术的益处最初未能由所有人平等分享，机器人鸿沟也会出现。尽管机器人和人工智能领域的研究人员与从业者知道，现在担心智能机器征服世界可能还为时过早，但该领域正在发生及近期即将发生的变化，具有巨大的经济和社会转型潜力，而且尚未得到充分释放。这些发展将引发前所未有的生产力飞跃。在以往的技术变革浪潮中，机器接管人类此前承担的职能后，新的、更好的工作岗位随之出现。这种情况或许会再次发生，但由于变化的速度和规模，有些人担心这次不会如此——人类被替代后可能没有多少新角色可供转入。不过，这种情景未必全然负面，因为我们可以认真思考并探索：一个人类广泛享有人工智能和机器人服务的社会，如何才能持续发展并得到妥善管理。我们需要富有创造力、跨学科且具创业精神的态度来应对新的挑战，最大限度地发挥益处并降低风险。迄今为止的证据表明，这番努力值得。
作者：Paolo Dario，意大利比萨圣安娜高等研究大学生物机器人研究所所长、生物医学工程教授
图片：Kibo实验室机械臂抓持着小型卫星轨道部署器（SSOD）。国际空间站第38远征队的一名成员拍摄了这张照片。路透社/NASA
